用于运行混合动力驱动装置的方法和控制单元制造方法及图纸

技术编号:5052088 阅读:131 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
本发明专利技术涉及用于运行一种混合动力驱动系统(1)的一种控制单元和一种方法,所述混合动力驱动系统包括一个内燃机(5),一个电驱动装置(3)和一个设置在它们之间的联接器(20)。当应该将内燃机(5)和电驱动装置(3)相互耦联起来时,内燃机的转速(5)被预控制到一个目标转速水平(N2)上,从而内燃机(5)和电驱动装置(3)的驱动轴(4,6)至少近似同步地运转。所述预控制借助于节流阀实施。随后如此地调节内燃机的转速(5),使得内燃机(5)和电驱动装置(3)的驱动轴(4,6)基本上同步地运转。之后通过联接器(20)将驱动轴(4,6)连接起来。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于运行混合动力驱动装置的方法和控制单元本专利技术涉及一种用于运行混合动力驱动装置的方法和控制单元。由现有技术中已知具有混合动力驱动装置的汽车(以下简称为混合动力汽车), 它们不仅具有一个内燃机而且具有一个电驱动装置。在此情况下可以只将电驱动装置与汽车车轮连接,其中内燃机借助于发电机被用 于向电驱动装置供电或向一个用作为电驱动装置的能源的蓄电器供电。在另外的混合动力驱动装置设计方案中,不仅内燃机而且两个电驱动装置都通过 一个公共的齿轮传动机构装置将它们的驱动能传递到汽车车轮上,其中该装置还附加地具 有一个发电机,该发电机在内燃机运行时用于产生电能。在另一种混合动力驱动装置设计方案中,如其依据一个混合动力驱动装置1在图 1中示意示出的那样,具有驱动轴6的内燃机5和具有驱动轴4的电驱动装置3作用于一个 公共的曲轴10上,从而内燃机5和电驱动装置3的扭矩相叠加。一个常规的齿轮传动机构 15用于使内燃机5和电驱动装置3的扭矩适配于相应的行驶状况。在内燃机5和电驱动装置3之间布置一个联接器(联轴器)20,从而可以使电驱动 装置3与内燃机5相独立地运行,以便通过齿轮传动机构15,传动系30,和差速器35驱动 一个或多个驱动轮25。按照常规方式借助于起动器或皮带式起动器发电机40起动内燃机5,其中皮带式 起动器发电机40通过皮带盘42和皮带44与曲轴10连接。至少一个控制单元50用于以相应的控制指令控制内燃机5,皮带式起动器发电机 40,电驱动装置3,以及齿轮传动机构15。电能源55向皮带式起动器发电机40和也可以作为发电机运行的电驱动装置3供 给电能,其中当电驱动装置3作为由内燃机5驱动的发电机运行时,电能源55也可以储存 由电驱动装置3发出的电能。附图说明图1中所示的混合动力驱动装置设计方案允许汽车可以仅仅由电驱动装置3的驱 动功率驱动,而内燃机5不运行。使电驱动装置3运行所需的电能由能源55提供。这样可 以避免内燃机5以低负荷运行的运行状态,而这种运行状态会造成内燃机5的效率差的后 果。特别是在经常只能在低负荷下行驶的城市交通中,纯的电驱动装置是有利的,因为由此 能够节省燃油并且减少有害物质排放。对于电能源55不再能够提供足够的能量的情况,也就是说,如果例如低于一定的 电压阈值,在该电压阈值时电驱动装置3不再正常运转,或者,如果司机要求一个更大的扭 矩,那么内燃机5通过联接器20被接入。如果出现一种这样的状况,其中要求除了电驱动装置3以外还要开动内燃机5,那 么传动系和由此电驱动装置3以及刚被起动的内燃机5—般是处于不同的转速水平上。例 如内燃机5可以大约700至1400转/分钟的具有标准的怠速转速,而传动系和电驱动装置 具有大约2000至5000转/分钟的转速。如果在这种状况下闭合联接器20,那么在传动系 中将产生冲击,这种冲击对于驾驶舒适性的感觉是不利的并且也可能对传动系的部件是有 损害的。因此,本专利技术的任务是避免现有技术的缺点并且提供一种用于运行混合动力驱动 装置的改进的方法。这个任务通过按照权利要求1所述的方法和按照权利要求10所述的控制单元解决。为此本专利技术提出以下的用于运行一种混合动力驱动系统的方法,其中该系统包 括具有驱动轴的内燃机,其中所述内燃机包括节流阀;具有驱动轴的电驱动装置;与所述 电驱动装置耦联的、具有齿轮传动机构输出轴的齿轮传动机构;设置在所述内燃机和所述 电驱动装置之间的联接器,所述联接器可以按照要求进行控制,从而使内燃机的驱动轴和 电驱动装置的驱动轴以抗扭矩的方式(扭矩啮合地)相互连接;以及与电驱动装置和内燃 机相连接的控制单元;其中所述方法可以包括以下步骤探测是否存在一个将内燃机的驱 动轴和电驱动装置的驱动轴相互连接起来的要求;如果存在一个要求,则将内燃机的转速 提高至一个转速上,从而内燃机的转速和电驱动装置的转速基本上是相互同步的;其中对 内燃机的转速实施预控制,其中内燃机的转速被从当前的第一转速水平N_1提高到一个对 应于传动系的瞬时转速并由此对应于电驱动装置的瞬时转速的第二转速水平N_2,并且是 通过设定节流阀的节流阀目标值TSP_SP实施的。接着通过联接器将内燃机的驱动轴与和 电驱动装置的驱动轴相互耦联起来。节流阀的位置通过位置调节器调整。预控制可以在一 个预先确定的时间间隔At上进行实施。节流阀目标值TSP_SP可以小于节流阀的一个最 大可能的开启角度。在此情况下可以有利的是,通过将对小于可能的最大节流阀角度的节流阀角度 TSP_SP的预控制在时间上限制在一个时间间隔At上,内燃机的转速被提高到正好这样 的程度,直到基本上达到期望的转速水平N_2。然后通过转速调节器,尤其是怠速调节器 将内燃机的转速精确地调整到传动系的转速上。由此可以在很大程度上避免转速过调节 (LJberschwinger)。由此在内燃机和电驱动装置之间的联接器可以较快速地和无冲击 地进行闭合。这种预控制,也就是说,通过对在时间上限制的节流阀角度的预控制使转速快 速提升到一个期望的转速水平,尽管存在高的系统停歇时间,也能够将内燃机的转速快速 提升到传动系的水平上。仅仅部分打开的节流阀足够实现内燃机的高的转速梯度。但是所 调整的开启角度也是一种折衷,以便接着能够快速地再关闭节流阀。因此它被称为一种预 控制,因为首先转速水平被快速地提升,并且然后在使联接器闭合之前以已知的方式将内 燃机的转速调整到一个目标转速上。优选时间间隔At基本上与为了从当前的第一转速水平丄1达到第二转速水平 N_2要由内燃机消耗的动能Δ Wkin和为了克服内部摩擦要由内燃机消耗的能量WM。ti。n之和 成比例,其中动能AWkin的值和能量WFH。ti。n的值可以分别存储在特性曲线中。在此情况下, 节流阀仅仅被打开时间间隔At并且随后再被关闭,该时间间隔的持续长度取决于第二转 速水平N_2的转速。此时优点在于,在时间间隔At期间节流阀被打开到这样的程度,使得内燃机正 好从第一转速水平N_1提升到第二转速水平N_2,该时间间隔可以从内燃机要消耗的动能 Δ Wkin和内燃机要消耗的摩擦能WFH。ti。n中导出。由此在很大程度上避免了为了同步,亦即 内燃机的驱动轴与电驱动装置的驱动轴的同步旋转以及联接器的闭合,使内燃机达到一个 过高的转速(所谓的过调节)。通过避免过调节,内燃机和电驱动装置的同步在相对较短的5时间内并且在没有冲击情况下进行。例如当用于电驱动装置的供给电压下降到低于一个阈值时,则存在一个将内燃机 的驱动轴和电驱动装置的驱动轴以抗扭矩的方式相互连接的要求,或者当使用者规定了一 个这种要求时。由此可以保证当例如电驱动装置的电供给不再足够时混合动力汽车的行驶 运行不被中断。如果使用者需要多于电驱动装置能够提供的功率,那么也存在一种这样的 要求,在该要求下内燃机应该支援电驱动装置。此外可以有利的是,当控制单元中存在一个相应的要求时,内燃机借助于电起动 装置起动。在此情况下,起动装置负责使内燃机较快速地达到期望的转速,以便独立地维持 燃烧过程。在另一个实施形式中,优选在确定的持续时间(At)结束之后,内燃机的一个目 标力矩被跃变式地减小到一个低的值,以便避免转速在一个目标转速上的这种过调节,从 而内燃机和电驱动装置的同步能够本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:J贝尔R赫富特
申请(专利权)人:欧陆汽车有限责任公司
类型:发明
国别省市:DE

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1